Determinación Del Modulo De Elasticidad Del Vidrio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMÁN
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
PROMEI
SISTEMA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE POR
PROYECTOS EXPERIMENTALES SIMPLES Y POR
SIMULACIÓN EN COMPUTADORA 2.009

D eterminación del Modulo de Elasticidad del Vid rio

Universidad Nacional de Tucumán – Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
Departamento de Física
PROMEI
Sistema deenseñanza-aprendizaje por proyectos experimentales simples y por simulación en
computadora

Cátedra de Física Experimental II --- Asignatura: Física III --- Año: 2.009 A

PROYECTO: Determinación del Modulo de Elasticidad del Vidrio
AUTORES: Gerez Albornoz, Marcos E.

Ing. Civil

Rebellato, Fernando Ing. Mecánica
Vacaflor, Paulina Ing. Geodésica y Geofísica

DESCRIPCION DEL PROYECTO
Alinicio del proyecto se nos planteó la siguiente disyuntiva, elegir un desarrollo que se
limite a comprobar lo aprendido en la teoría o bien encontrarle una aplicación a esta, a
fin a nuestra carrera y futuro desempeño como profesionales. Nosotros elegimos lo
segundo.
Una de las posibles aplicaciones; quizás uno de los temas más relacionados a nuestro
futuro profesional es la determinacióndel módulo de elasticidad de un material dad o,
ahora

la

pregunta

es

cómo

relacionamos

el

módulo

de

Young

con

el

electromagnetismo y la óptica, éste es el verdadero problema al cual nos enfrentamos.
A continuación se expone una solución a la situación planteada.
Se tiene dos placas, una traslúcida y la otra reflectora, si montamos la placa
traslúcida sobre lareflectora y la sujetamos por un extremo de forma tal que el otro
quede libre, veremos que en ambas placas se produce una deformación por flexión
que, al ser placas de distintas dimensiones, to ma distintos valores; de esta manera se
genera una cuña de aire en el espacio entre las placas. Al hacer incidir un haz de luz
sobre el sistema así dispuesto, se produce interferencia entre los rayosreflejados por
la primera y segunda placa, formándose un patrón de franjas oscuras alternadas con
brillantes visibles sobre la superficie de la placa superior. Si el haz luminoso se hace
incidir con el ángulo adecuado, el patrón se puede proyectar sobre una pantalla
vertical una distancia conveniente de tal forma que se observe con claridad el patrón.
Luego utilizando las ecuaciones quedescriben el fenómeno de interferencia por cuña
de aire y las de deformación por flexión; es posible determinar el modulo de elasticidad
de un material, mediante sencillas re laciones.

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Departamento de Física
PROMEI
Sistema de enseñanza-aprendizaje por proyectos experimentales simples y por simulación encomputadora

MATERIALES
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Placa de MDF de 0.40m x 0.20m.
Placa de vidrio float de 10 mm.
Placa de vidrio float de 4 mm
Puntero laser -tipo comercial- (Longitud de onda: 630-680 nm; Potencia
máxima: 1 mW.; clase IIA).
Cable
2 pilas 1,5V
1 portapilas con interruptor
Trozos de Chapa
Tornillos
Calculadora
Cámara de Fotos
Cinta adhesiva
Cinta MétricaRegla
Juego de pesas

ANALISIS DEL FENOMENO

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computadora

Representación Esquemática

Analizamos primero la deformación por flexión, consultando libros sobre resistencia demateriales obtuvimos la siguiente ecuación para la flecha de una placa vinculada por
empotramiento:

(1)
Donde E es el módulo de elasticidad, I el momento de inercia de la sección
respecto al eje baricéntrico ho rizontal y q el peso por unidad de longitud de la placa.

Por otro lado sabemos que para la interferencia constructiva se cumple:

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